发动机原理
四缸发动机工作的原理
四缸发动机工作的原理
四缸发动机是一种常见的内燃机，其工作原理如下：
1. 燃油进入燃烧室，与空气混合。
混合物被压缩，使其燃烧产生能量。
2. 活塞在气缸内上下运动，将能量传递到连杆上。
3. 连杆将能量传递到曲轴上，使曲轴旋转。
4. 曲轴的旋转带动车轮等部件运动，从而推动车辆行驶。
四缸发动机有四个气缸，每个气缸独立工作。
每个气缸的活塞运动都是由曲轴上的凸轮轴控制的。
在正常工作中，燃油和空气的混合物被喷入气缸，然后被压缩，点火后燃烧产生能量，推动活塞向下运动。
这个过程将能量传递到曲轴上，使发动机持续运转，从而推动车辆行驶。
发动机的构造及工作原理
二〇〇九年三月十七日
第一节：概述
发动机是汽车和工程机械的动 力之源。现代的大型工程机械所用 的主要是内燃机，其作用是将燃料 和空气引入气缸内部燃烧，将所产 生的热能转变为机械能，然后以转 矩形式通过各工程设备传动系，驱 动设备行驶、工作。所以发动机称 作工程设备的心脏。
第一节：概述
发动机的构造及工作原理
结 束 谢 谢！
第六节：柴油燃油供给系
柴油发动机采用高压喷射的方式，直接在气缸内行程可 燃混合气，借助压缩行程末了的高温，自行着火燃烧。 1、喷油器 喷油器是将喷油泵提供的高压柴油成雾状喷入气缸。喷 入气缸的高压油雾同高压、高温空气均匀混合并执行着火燃 烧。发动机工作时，喷油泵将高压柴油送入喷油器，柴油在 针阀下部的油池中对针阀锥体作用一个向上的推力，但推力 大于调压弹簧的张力时，针阀的密封锥面离开阀座，高压柴 油便从喷孔喷入气缸。 2、喷油泵 喷油泵的作用是将输油泵输入的低压柴油升压后按时送 到喷油器。由喷油泵产生的柴油喷射压力随发动机燃烧室的 不同而不同。一般来说，直接喷射式燃烧室的喷油压力为 2000~30000kPa，分隔式燃烧室为8000~15000kPa。
第二节：曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现能量转换的主要机 构。主要有其三组：缸体曲轴箱组、活塞连杆组和 曲轴飞轮组。 一、气缸曲轴箱组 气缸体、气缸盖、汽缸套、气缸垫。 1、气缸体一般是由铸铁制成，也有采用铸铝合金 制成，气缸体是发动机的基础件，构造复杂。 2、汽缸套 气缸是燃烧的场所及活塞的运动轨道，为了减 小活塞运动阻力和漏气，气缸的加工精度要求很高， 所以为了延长缸体的使用寿命，多采用气缸镶套。 干式缸套不直接与冷却水接触，而湿式缸套的外表 面与冷却水直接接触。
发动机的工作原理和总体构造
第一章发动机的工作原理和总体构造§1.1发动机的分类§1.2四冲程发动机工作原理§1.2.1四冲程汽油机工作原理一、现代汽车发动机的构造现代汽车发动机的构造如图1-1,气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。
活塞在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。
为了吸人新鲜气体和排除废气,设有进、排气系统等。
二、基本术语1、工作循环2、上、下止点3、活塞行程4、气缸工作容积5、内燃机排量6、燃烧室容积7、气缸总容积8、压缩比9、工况10、负荷率三、四冲程汽油发动机的工作循环图1-2 为发动机示意图。
四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,即进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程和排气行程。
通常利用发动机循环的示功图来分析工作循环中气体压力p 和相应于活塞不同位置的气缸容积V 之间的变化关系, 示功图表示了活塞在不同位置时气缸内压力的变化情况。
其中,曲线所围成的面积表示发动机整个工作循环中气体在单个气缸内所作的功。
四冲程汽油机的示功图如图1-3 所示。
（1 进气行程（图1-3a化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,形成可燃混合气后吸人气缸。
进气过程中,进气门开启,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压以下,即在气缸内造成真空吸力。
这样,可燃混合气使经进气管道和进气门被吸人气缸。
（2 压缩行程（图1-3b为使吸人气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,故需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程，称为压缩行程。
在示功图上，压缩行程用曲线a c表示。
（3 作功行程（图1-3c在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。
当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。
汽油发动机工作原理
汽油发动机工作原理汽油发动机是一种内燃机，通过燃烧汽油产生热能，将热能转化为机械能，驱动汽车运行。
下面将详细介绍汽油发动机的工作原理。
1. 空气进气系统汽油发动机的工作开始于空气进入发动机的过程。
空气通过进气道进入发动机，进气道上方安装有空气滤清器，可以过滤掉空气中的杂质和灰尘。
进气道的末端安装有节气门，可以控制空气的流量。
空气经过节气门后进入进气歧管，然后分配到各个汽缸。
2. 燃油供给系统汽油发动机需要燃油来进行燃烧。
燃油供给系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油嘴等组成。
燃油从燃油箱中被燃油泵抽取出来，经过燃油滤清器过滤后，被送入喷油嘴。
喷油嘴会将燃油雾化成细小的颗粒，并喷射到进气歧管中。
3. 点火系统点火系统用于点燃燃油空燃混合物，产生燃烧。
点火系统主要由点火线圈、点火塞、点火控制模块等组成。
点火线圈将电磁感应产生的高电压传递给点火塞，点火塞会在高压电流的作用下产生火花，点燃燃油空燃混合物。
4. 压缩与燃烧汽油发动机的工作过程中，活塞在汽缸内上下运动，通过连杆将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
当活塞下行时，汽缸内的空气被压缩，使空气温度升高。
在活塞下行的同时，喷油嘴喷射燃油空燃混合物进入汽缸。
当活塞到达上止点时，点火塞发出火花点燃燃油空燃混合物，产生爆炸燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时驱动曲轴旋转。
5. 排气系统燃烧后的废气需要排出发动机，以保持正常的工作环境。
排气系统主要由排气歧管、催化转化器和消声器等组成。
废气通过排气门进入排气歧管，然后进入催化转化器进行净化处理，最后通过消声器排出。
总结：汽油发动机的工作原理是通过空气进气系统将空气引入发动机，然后通过燃油供给系统将燃油喷射到进气歧管中，点火系统点燃燃油空燃混合物，产生爆炸燃烧，从而驱动活塞运动，最终将热能转化为机械能。
排气系统将燃烧后的废气排出发动机。
这样循环往复，使发动机持续运转，驱动汽车行驶。
飞机的发动机的原理
飞机的发动机的原理飞机的发动机是飞行器的重要部件，它负责提供动力来推动飞机飞行。
飞机发动机的原理可以分为喷气式发动机和螺旋桨发动机两种。
以下将分别介绍它们的工作原理。
1. 喷气式发动机原理：喷气式发动机利用喷出高速气流产生的反作用力来推动飞机。
它由进气系统、压气系统、燃烧系统和喷口系统组成。
- 进气系统：进气系统的作用是将外界空气引入发动机以供燃烧和压缩。
进气系统中有一个叶轮机，它利用高速旋转的叶片将空气压缩进入燃烧室。
- 压气系统：压气系统包括压气机和高压涡轮。
压气机通过旋转的叶片将空气进行进一步的压缩，使其具有足够的能量用以燃烧。
高压涡轮从燃烧室排出的废气中获得能量，进而驱动压气机。
- 燃烧系统：燃烧系统由燃烧室和燃烧器组成。
在燃烧室内，压缩后的空气与燃料混合后点燃，产生高温高压的气体。
燃烧过程中产生的废气会通过高压涡轮排出。
- 喷口系统：废气从高压涡轮排出后，会经过喷管，通过喷嘴以高速喷出。
当高速气流喷出时，产生的反作用力推动了飞机向前飞行。
2. 螺旋桨发动机原理：螺旋桨发动机通过螺旋桨的旋转产生推力。
它由气缸、曲轴和螺旋桨组成。
- 气缸：气缸是螺旋桨发动机的关键部件，它由一个或多个气缸组成。
每个气缸内都有活塞，活塞以往复运动形式压缩和释放燃气。
- 曲轴：曲轴连接活塞，将活塞来回的线性运动转化为旋转运动。
曲轴的旋转产生的动力被传递给螺旋桨，推动其旋转。
- 螺旋桨：螺旋桨由一系列叶片组成，它们形成螺旋状排列。
当发动机运转时，曲轴的旋转将动力传递给螺旋桨，引起其旋转。
螺旋桨的旋转会引起周围空气的流动，产生气流，进而产生推力，推动飞机向前飞行。
综上所述，喷气式发动机通过排出高速废气产生反作用力来推动飞机，而螺旋桨发动机则利用螺旋桨的旋转产生推力。
两种发动机各有优势，喷气式发动机通常用于大型喷气式客机，而螺旋桨发动机多用于小型飞机。
随着科技的发展，各种新型发动机的研发也在不断进行，以进一步提高飞机的性能和效率。
发动机工作原理
第一章发动机工作原理发动机是将其他形式的能量转变为机械能的一种机械装置。
内燃机是燃料在发动机内部燃烧,内燃机每实现一次热功转换，都要经历一系列连续的工作过程，构成一个工作循环，否则，就不能实现热功的转换。
第一节发动机总体结构及基本原理现代汽车发动机根据所用燃料的不同可分为:1.汽油发动机(简称汽油机)1). 化油器式汽油机: 汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气,在输入气缸加以压缩，然后用电火花点火使之燃烧而发热作功。
2). 汽油喷射式发动机: 将汽油直接喷人进气管或气缸内，与空气混合形成可燃混合气，再用电火花点燃。
2.柴油发动机(简称柴油机)：汽车用柴油机使用的燃料一般是轻柴油，它是通过喷油泵和喷油器将柴油直接喷人气缸，与气缸内经过压缩的空气混合，使之在高温下自燃作功。
一．发动机总体构造发动机基本由以下机构和系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。
1．曲柄连杆机构：它的功用是将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。
2．配气机构：它的功用是使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气。
3．供给系：它的功用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供人气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。
4．润滑系：它的功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件5．冷却系：它的功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。
6．点火系：它的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。
7．起动系：它的功用是用以使静止的发动机起动并转入自行运转。
汽油机一般都由上述两个机构和五个系统组成。
对于汽车用柴油机，由于其混合气是自行着火燃烧的，所以柴油机没有点火系。
因此柴油机由两个机构和四个系统组成。
二．四冲程发动机工作原理（一）汽车发动机的基本名词术语1．活塞行程与止点上止点：活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点。
发动机分类与基本原理
迄今为止， 马自达已经 生产了将近 两百万辆以 转子发动机 为动力的汽 车，其中一 辆曾在1991 年的法国创 造了历史。
发动机的分类和基本原理
1.2 发动机的基本术语
• 1、工作循环：由进气、压缩、作功、排气四
个工作过程组成封闭过程，
• 2、上止点：活塞顶离曲轴回转中心最远处
下止点：活塞顶离曲轴回转中心最近处
燃料在发动机外部燃烧的热力发动机叫做
外燃机： 活塞式蒸汽机
蒸汽轮机；
燃料在发动机内部燃烧的热力发动机叫做
内燃机： 活塞式内燃机
燃气轮机
喷气式发动机
内燃机特点：结构紧凑，体积小，质量轻，容易
起
动，应用广泛。
外燃机特点：热效率低，体积大，笨重 。现
代汽车上
发动机的分类和基本原理
很少应用。
• 二 、 活塞式内燃机的分类
三 往复活塞式内燃机的工作原 理
一) 四冲程汽油机工作原理
在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功、排气等四个过程。
进气
压缩
作功
排气
活塞位置 上止--下止 下止--上止 上止--下止 下止--上止
排气门 进气门 气缸容积 压强Mpa
关 开 增大 0.08-0.09
320-380 温度K
发动机的分类和基本原理
• 内燃机的名称和型号必须符合国家标准GB/725-1991
• 1.内燃机名称均按所采用的燃料命名：柴油机、汽油机、煤气机等 等。
• 2.内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音、气缸布置形式符号组成。
• 3.型号组成：
首部
中部
后部
尾部
系列代号
缸数符号
换代符号
气缸布置形式符号
发动机的原理是什么
发动机的原理是什么
发动机的原理是将燃烧产生的能量转化为机械能的过程。
具体来说，发动机利用燃料和氧气的化学反应产生高温高压的燃烧气体，然后利用这些气体的膨胀作用来驱动活塞或涡轮，最终将热能转化为机械能。
在内燃机中，燃料通过喷射系统进入气缸，与空气混合后被点火着火，产生爆炸燃烧。
这个爆炸推动活塞运动，将热能转化为机械能。
在四冲程发动机中，活塞的上下运动完成四个阶段：进气、压缩、爆发和排出废气。
在外燃机中，燃烧过程发生在内燃机以外的燃烧室内。
燃料和氧气混合燃烧后产生高温高压的气体，通过喷射口喷出，并冲击涡轮叶片。
涡轮转动后将机械能传递给推进装置。
无论是内燃机还是外燃机，发动机的工作都需要燃料、氧气、点火系统和排气系统等基本组成部分。
通过连续反复进行燃烧、膨胀和排气等过程，发动机就能够持续地产生机械能，推动车辆或机械设备的工作。
不同类型的发动机（如汽油发动机、柴油发动机、火箭发动机等）在燃烧方式、工作原理和效率等方面存在差异，但基本的能量转换原理是相似的。
汽车发动机的工作原理总结5篇
汽车发动机的工作原理总结5篇第1篇示例：汽车发动机是汽车最重要的部件之一，它是汽车的心脏，是驱动汽车行驶的动力源。
汽车发动机的工作原理可以简单概括为燃油与空气在气缸内的混合燃烧过程，通过这个过程来产生燃烧产生的热能转换为机械能，从而驱动汽车前进。
下面就让我们来详细了解一下汽车发动机的工作原理。
汽车发动机的工作原理是通过四冲程循环来完成的。
四冲程循环是指气缸在工作时，活塞上下往复运动共经历四个过程，包括进气、压缩、爆燃和排气四个过程。
这四个过程依次进行，将燃油燃烧产生的能量转化为机械能。
在进气冲程中，汽缸进气门打开，活塞向下运动，汽缸内部空气因此而被吸入。
在压缩冲程中，活塞向上运动，气缸的气门全部关闭，汽缸内的空气被压缩，温度和压力提高。
在压缩末端阶段，点火塞发出高压电火花，点燃气体混合物，完成爆燃工作。
在爆燃冲程中，点火塞点燃空气和燃油混合气，燃烧产生高温高压气体推动活塞下行。
在排气冲程中，活塞再次向上运动，推出燃烧产物，气缸内部完成一个完整的工作循环。
汽车发动机的工作与性能受很多因素影响，如点火正时、燃油混合比、气缸压缩比、气缸结构等。
油气混合比的偏差会导致燃烧不充分和排放增加；点火正时的不准确会降低燃烧效率；气缸的压缩比不合理会影响动力输出等。
汽车发动机需要精准的控制和优化设计才能实现最高效的工作。
现代汽车发动机逐渐向高速、高效、低排放的方向发展。
为了提高发动机功率和燃油效率，汽车制造商在工作原理上进行了许多创新。
采用了涡轮增压技术、缸内直喷技术、可变气门正时技术等，使得发动机工作更加高效。
汽车发动机的工作原理是通过燃油与空气混合燃烧产生的热能转换为机械能，从而驱动汽车前进。
人们对发动机性能的需求不断提高，汽车工程技术也在不断迭代更新。
我们相信，在不久的将来，汽车发动机将会更加高效、环保和安全。
第2篇示例：汽车发动机是汽车的心脏，是汽车最重要的动力装置。
它通过燃烧燃料产生动力，驱动汽车前进。
发动机工作原理和总体构造
（四）飞轮的作用： 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程是依靠飞轮的惯性
（b）表面点火： 在火花塞点火之前，由于燃烧室内灼热表面（如排气门头部、火花塞电极处、积碳处）点燃可燃混合气
而产生的另一种不正常燃烧现象，称为表面点火。 表面点火现象：
表面点火发生时，也伴有强烈的敲缸声（较沉闷），产生的高压会使发动机机件机械负荷增加，寿命降 低。
（c）汽油机压缩比的选择： 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比，以提高发动机功率，改善燃油经济性。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动，将来自散 热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水 套，经过气缸盖6中的冷却水套，热水由气缸盖上部 的出水口流往散热器。
（三）发动机基本术语
上止点（T.D.C.）：
活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点（B.D.C.）： 活塞行程 S ：
活塞顶离曲轴中心最近处。
（b）压缩行程
（a）爆燃： 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高，在火花塞点火之后燃烧室内离点燃中心较远处的
末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧现象，称为爆燃。 爆燃现象：
爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速推进，当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果， 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。
飞机的发动机工作原理
飞机的发动机工作原理
飞机的发动机是实现飞行动力的关键部件，它的工作原理可以大致分为以下几个步骤。
1. 空气进气：飞机发动机通过进气道从大气中吸入空气。
进气道通常位于飞机机身前部，确保空气能够顺畅地进入发动机内部。
2. 压缩空气：进入发动机后，空气会被压缩。
通常使用多级压气机来将空气压缩成较高压力的气体，提高燃烧效率。
3. 燃烧燃料：将液体燃料（通常为航空煤油）喷入燃烧室内，然后与高压空气混合。
在燃烧室内，燃料与空气发生化学反应，产生高温高压的燃气。
4. 燃气膨胀：高温高压的燃气通过涡轮机，使其旋转并从发动机尾部排出。
在此过程中，燃气的能量被转化为机械能，推动涡轮机的旋转。
5. 推力产生：由于涡轮机与压缩空气产生连动，推动同一轴上的风扇。
风扇将大量空气从后方吸入，再从发动机喷出，产生巨大的推力。
这种推力可以推动飞机前进并克服阻力，从而实现飞行。
这就是飞机发动机的工作原理，通过压缩和燃烧空气，将燃料的能量转化为机械能，最终推动飞机飞行。
不同类型的飞机发动机可能在细节上有所不同，但基本原理相似。
汽车发动机的作用和工作原理
.
第2章 传动系概述
2.1 传动系的作用及组成 2.1.2 传动系的组成及各总成的功用
2．液力机械式传动系 主要由液力机械变速器，万向传动装置，主
减速器及差速器，半轴组成。
.
第2章 传动系概述
2.2 汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 传动系统的布置形式
1．发动机前置后轮驱动(FR) FR的优点是：附着力大，易获得足够的驱动力，
活
工作特征：进气门关，
塞
排气门关，活塞下行。
作功终了：温度 1500~1700 K， 压
力300~500 kPa
.
排气行程
进气门关闭 排气门打开
残余废气
排气结束时曲轴转角为 540° --720°
工作特征：进气门关， 排气门开，活塞上行。
活 塞
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
a)发动机纵向布置
.
b)发动机横向布置
第2章 传动系概述
2.2 汽车驱动形式与传动系统布置 2.2.2 传动系统的布置形式
3．发动机中置后轮驱动(MR) MR的优点是：轴荷分配均匀，具有很中性的操控特性。
缺点是：发动机占去了座舱的空间，降低了空间利用率和 实用性，因此MR大都是追求操控表现的跑车。
3．必要时中断传动。利用变速器中的空档，中断动力传递， 使发动机能够起动和怠速运转，满足汽车暂时停车或滑 行的需要；
发动机的基本工作原理
发动机的基本工作原理
1. 发动机是指将能量转换成动力的装置，是现代机械动力的基础，其基本工作原理可以概括为热力循环、燃烧、气体动力等三个部分。
2. 热力循环：发动机工作的第一步是吸入空气，并将其压缩。
呼气时，气体被从燃烧室中排出，产生了巨大的动力。
这个过程中，发动机内部的压力和温度变化是相互联系的，由于燃烧过程产生的能量，在发动机中不断传递，形成了热力循环。
3. 燃烧：发动机的燃烧室中燃料与空气混合，经过点火后进行燃烧。
当燃料与氧气接触会产生高温、高压的燃烧，同时在化学反应中产生水蒸气和二氧化碳等尾气。
这个过程中，燃烧的质量和速度直接影响机械动力的产生，而燃烧产生的噪音、热和振动等则是发动机排放和损坏的主要原因。
4. 气体动力：热力循环和燃烧产生了高温、高压的气体，这个气体将被引导到发动机的动力装置中，从而产生机械动力。
在发动机内部，气体动力的产生是一个复杂的过程，涉及到缸体、活塞、曲轴等关键部件的复杂协作。
5. 总体而言，发动机的基本工作原理是通过热力循环、燃烧和气体动力三个阶段的协同作用来产生机械动力。
这个过程中，发动机内部不断传递能量，热力转换为机械动力。
然而，这个过程中也会产生噪音、热、振动等问题，因此在设计和使用中需要考虑诸如节能、降噪、减振等因素。
发动机的空气动力学原理与工作原理
发动机的空气动力学原理与工作原理发动机是现代交通工具的心脏，其关键部分是发动机的空气动力学原理与工作原理。
本文将深入探讨发动机的空气动力学原理，以及它是如何工作的。
一、空气动力学原理发动机的空气动力学原理是指空气在进气、压缩、燃烧和排气过程中所产生的力。
在发动机运行过程中，通过合理布局进气系统、气缸和排气系统，从而使发动机能够高效地完成燃烧过程。
1. 进气系统进气系统的主要功能是将空气引入发动机。
空气在流过进气道时，会由于发动机正压和负压的变化而产生流动。
发动机的进气系统设计通常包括进气道、进气阀门和进气歧管。
进气道负责引导空气流向气缸，进气阀门则控制空气的进出。
2. 压缩过程当空气进入气缸后，活塞开始向上运动，将气缸中的空气压缩。
压缩过程是发动机工作的关键步骤之一，它决定了燃烧效率的高低。
在压缩过程中，空气的体积减小，温度和压力逐渐增加。
3. 燃烧过程由于压缩过程中温度和压力的提高，使得燃料在进入气缸后迅速燃烧。
燃烧过程是发动机工作的主要能量来源。
燃料的燃烧会产生高温和高压的气体，将活塞推向下行运动。
4. 排气过程在燃烧过程完成后，排气门会打开，将燃烧产生的废气排出。
由于活塞的上升运动，废气从气缸中被排放到排气系统中。
排气过程是发动机在一个工作循环中的最后一个环节。
二、工作原理发动机的工作原理可以大致分为四个步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
这些步骤按照一定的顺序进行，以实现发动机的正常运转。
1. 进气进气过程是指发动机从外界吸入空气的过程。
当活塞向下运动时，活塞下方的气缸内会产生负压，导致进气门打开。
此时，空气通过进气系统进入气缸，准备进行下一步的压缩过程。
2. 压缩压缩过程是指活塞向上运动将气缸内的空气进行压缩的过程。
当活塞达到最高点时，进气门关闭，气缸内的空气由于压力的增加而体积减小，温度增加。
3. 燃烧燃烧过程是指燃料在高温和高压的条件下与空气混合燃烧的过程。
在活塞顶点附近，火花塞引燃混合气体，使其快速燃烧。
发动机四冲程工作原理
发动机四冲程工作原理
发动机的四冲程工作原理是指在每个活塞往复运动的过程中，通过四个冲程（吸气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程）实现燃烧室内燃气的循环。
1. 吸气冲程：活塞向下运动，活塞在气缸内形成一个负压区，吸入燃气和空气混合物通过进气阀进入燃烧室。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，将进入的燃气与空气混合物压缩至高压状态，同时关闭进气阀和排气阀。
3. 工作冲程：通过火花塞的火花点燃压缩混合气体，燃烧产生高温高压气体，气体膨胀推动活塞向下运动，从而将热能转化为机械能。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，将燃烧后的废气通过排气阀排出燃烧室，同时进气阀开始开启，准备下一个循环的吸气冲程。
通过这四个冲程的循环，发动机能够持续地将燃料燃烧转化为活塞运动的机械能，并驱动发动机的工作。
这种四冲程工作方式被广泛应用于汽车、摩托车等内燃机的设计中。
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一、发动机性能1.发动机性能评价的主要指标:动力性指标: 功率P、转矩T tq、转速n、平均有效压力p e经济性指标：燃油消耗率b、（润滑油消耗率）环保性指标：有害排放物（CO、HC、NO x微粒）、噪声、振动使用性指标：可靠性、耐久性、维修方便性2.循环：理想工质：①理想气体：空气②物性参数不随着压力、温度的变化而变化理想循环：①封闭系统②进排气门的关闭看作瞬时的过程③压缩、膨胀看作绝热等熵过程加热过程：方式：①等容放热过程：等容②等压③混合a图：说明定容加热的热效率最高b图：说明汽柴油机在Q1相同、最高压力相同下，汽油机热效率比柴油机热效率低，而且实际中P zmax柴>P zmax汽，所以汽油机热效率比柴油机热效率就更低了。
3. 理论循环分析的指导意义指出了改善发动机动力性、经济性的基本原则和方向a.在允许的条件下，尽可能提高压缩比εb.合理组织燃烧，提高循环加热等容度（减少预膨胀比ρ和合理选择燃烧始点）c.保证工质具有较高的绝热指数K4.自然吸气四冲程发动机pv 图废气涡轮增压四冲程发动机pv 图5.指示指标1）指示功(kJ) W i (一个实际循环工质对活塞所做的有用功,即净指示功,相当于示功图面积A1±A3)2）平均指示压力(MPa) p mi=W i/ V s3）平均指示功率(kw) P i = p mi V s in/30τ4）指示热效率ηi=W i/Q1 =3.6/ b i hμ5）指示燃料消耗率(g/(kw·h) ) b i=B/P i（单位指示功的耗油量）B—每小时耗油量（kg/h）6.有效指标：动力性指标：（1）有效功率(kJ) P e (曲轴输出功)= P i - P m（2）平均有效压力(MPa) p me=W e/ V s（3）有效功率(kw) P e= p me V s in/30τ（4）有效扭矩(N.m) P e= 2πnT tq/60*1000 = T tq n/9550（5）转速n(转/min)和活塞平均速度C m (m/s)C m = Sn/30经济性指标（6）有效热效率ηe=We/Q1 =3.6/ behμ（7）有效燃料消耗率(g/(kw·h) ) be=B/Pe发动机的强化指标（1）升功率P L(kw.L)和比质量m e (kg/kw)P L = P e/V s i= p me V s in/30V s iτ = p me n/30τm e = m/ P em—发动机的干质量，不含冷却水和润滑油的发动机质量（2）强化系数p me C mp me C m越高，发动机的热负荷和机械负荷越大，发动机的发展趋势是强化系数的提高，故p me C m的提高也标志了技术的进步。
7.机械损失：(1) 组成与份额：Pm(机械损失功）：指示功率不能完全对外输出，功在发动机内部传递过程中，不可避免有以下损失：内部运动零件的摩擦损失；驱动附属机构的损失；泵气损失a.发动机内部运动零件的摩擦损失(占P m的62~75%)活塞组件与缸壁的摩擦(45~60% ) 、曲柄连机组轴承的摩擦、(15~20% )气阀机构的摩擦(2~3% )等。
b.驱动附件的损失(占P m的10~20%)c.水泵、水箱风扇、机油泵、柴油机喷油泵、空调、转向助力泵等泵气损失(占P m的10~20%) A3+A2(2) 测量方法：a.示功图法b.倒拖法：发动机按测试工况运行到正常稳定状态(水温、油温正常) ,断油或切断点火，立即将测功机转为电动机运行，反拖发动机到同样转速，则测得的反拖功率即为机械损失功率。
显然，这种测试方法必然将泵气损失功包含在内了。
误差：（a）无燃烧，缸内压力低，活塞与缸套间隙加大；润滑油粘度加大，摩擦损失增加（b）缸内工质温度低，工质密度大，排气压力加大，泵气损失增加。
（汽油机压缩比小，所以误差小，柴油机则误差较大。
）c.灭缸法：用于多缸机设N缸发动机正常运转时，测出有效功率Pe。
然后第i缸灭火（停止供油或点火），在相同转速下测定工作的N-1个气缸的有效功率（Pe）-i, 此时认为总的Pm 不变，则灭缸后所减少的输出功率量为被灭缸的指示功率P i误差：灭缸后进排气波动效应会影响各缸进气的均匀性，从而引起额外的测试误差。
小结：1）汽油机多用倒拖法，不适合用灭缸法和油耗线法（不成直线）2）小型柴油机适合灭缸法、反拖法，自然吸气柴油机多在生产、调试中使用油耗线法，作为产品质量监控的手段。
3）废气涡轮增压柴油机无法使用倒拖法和灭缸法，因为这两种方法都破坏了增压系统的正常工作。
低增压可以用油耗线法。
高增压机型，除示功图法外，尚无更好的方法。
（3）影响因素：a.转速 b.负荷c.润滑条件及冷却水温度：机油选用原则：①在保证发动机正常工作时有可靠润滑条件的前提下，尽量选用粘度系数小的润滑油，以减少摩擦损失，改善起动性能。
③强化系数高，轴承负荷大时，用粘度较大的润滑油；④转速高，配合间隙小时，用粘度较小的润滑油。
冷却水温度影响燃烧过程和传热损失，也与润滑油的用油温度有关，也就关系到摩擦损失的大小，提高水温，对性能有益，但受水的沸点的限制，水温在80~95℃正常机油温度在85~110 ℃，高品质油可允许在更高温度下工作二、发动机的换气过程换气过程的目的:•最大限度地吸入新鲜充量•最小的换气损失•各缸进气的均匀性•在缸内形成合理的流场，以控制混合气的形成和燃烧1.四行程发动机的换气过程1）换气过程包括从排气门开启到进气门关闭的整个时期，约占曲轴转角410～480°。
换气系统：进气系统+燃烧室+排气系统；α —进气提前角0〜40ºβ —进气迟闭角20〜60ºγ —排气提前角30〜80ºδ—排气迟闭角10〜35º自然吸气式发动机的配气定时（2）换气过程分期①排气过程（占240 〜260º曲轴转角）：a.自由排气阶段（超临界、亚临界）：1/3 下止点后10 〜30º曲轴转角结束，排出60％的废气b.强制排气阶段：2/3②进气过程：（占230 〜260º曲轴转角）进气门提前打开为了保证活塞下行时有足够大的开启面积核心问题是充气效率ηv气门重叠过程：（占0 〜80º曲轴转角）进、排气门同时开启：可以利用气流的压差、惯性或进、排气管压力波，清除残余废气。
2.换气损失：Y——排气泵气损失X——进气泵气损失W——自由排气损失（排气门提前打开引起的膨胀功的损失）换气损失=泵气损失+膨胀损失=排气损失+进气损失3.配气相位对发动机性能的影响配气相位影响充气效率，也影响循环的热效率4.四行程发动机的充气效率ηv及影响因素：（1）充气效率是实际进入气缸的容积的新鲜工质的量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质的量的比值ηv= m1/m s=V1/V s（2）影响充气效率的因素：a.进气终了压力p a p a↑ηv↑ b.进气终了温度T a T a↑ηv↓c.残余废气系数γγ↑ηv↓d.配气定时e.压缩比εε↑γ↓ηv↑f.进气状态P s↑P a↑ηv↑5.减少进气系统的阻力减少各段通路的阻力，增大流通能力，是提高ηv，改善发动机性能的主要方向。
进气系统的阻力不仅影响充气效率ηv，也影响换气损失，从而影响发动机的输出功率。
进气门1）、提高进气门的时面值∫fdt转速n提高,时面值降低,dt内通过气门的气体流量减少2）、减少进气马赫数M a某些小升程段的流速已接近“壅塞”3）、增加气门直径d s和气门数：增大气门直径可扩大气流通路截面积多气门结构可大幅度增加进气体积流量D s↑ηv↑4）、增大气门升程：在惯性力允许条件下使气门开闭得尽可能快，从而增大时面值，提高通过能力5）、减少气门处的流动损失进气道和进气管：a.管壁光滑，避免转弯、截面突变，保证有足够的流通面积，提高充气效率。
b.流动损失与燃油雾化的矛盾（化油器或单点电喷汽油机）c.流动损失与缸内涡流比的矛盾（柴油机和GDI汽油机）d.柴油机上，还要求气流通过进气道在气缸中形成涡流，改善混合气的形成和燃烧。
空气滤清器在保证滤清效果的前提下，尽可能减小阻力；使用低阻高效的滤清器，及时换芯能量损失主要表现为压力损失，压力损失分为两类：沿程压力损失和局部压力损失6.进排气管动态效应动态效应定义:由于进排气的流动过程是典型的不稳定（不定常）流动,使得进排气门处的压力和流速不断改变,从而对充气效率、排气流速及各缸进排气不均匀有影响.•压力波传播的速度就是该介质状态下的音速α ，若管道中某点在压力波传到时已具有流速v,则压力波面的传播速度为c= v±α ;•压力单波传到之处，其效果是使该处压力上升者叫密波，或压缩波；反之，为疏波，或膨胀波；•开口端出现全负反射，即反射波性质与来波相反，而幅值相同；封闭端出现全正反射，即反射波性质及幅值与来波完全相同。
单缸机进气管动效应的利用▪本循环压力波的动态效应(惯性效应)设进气门开启时间为Δt s,压力波传播周期为Δt=2L/αa)Δt > Δt s时,反射波对进气无影响b)Δt < Δt s时,反射波在进气后期到达气门口时, ηv提高管长L与转速n要合理匹配;L太长,对ηv没有影响;太短,多次返回的密波和疏波相互抵消,影响不大.上循环(波动效应)不同频比q时,气门口相邻两循环间上一循环压力波的波形.当q=1,2,…..正整数时,正巧本循环进气之初,上循环的殘余负波到达,故对ηv不利;当q=1.5,2.5……时,循环的殘余正波到达,故对ηv有利.结论：频率比q一定时，管长与转速成反比。
即：高速时所需进气管短，低速时所需进气管长。
据此原理的可变技术——可变进气管长度技术7. 二行程发动机的换气过程：①二冲程与四冲程的差别：a进排气重叠（扫气）期占70～80％，换气持续时间短，b残余废气系数大,且有大量新气流失；c有效膨胀行程小，扫气耗能大，指示热效率ηi小；d变工况时易偏离优化匹配状态,故变工况时性能差；e排放性能（HC）差。
f有扫、排气孔，润滑困难，机油消耗大g热负荷高，冷却困难，易出再活塞顶局部过热、排气口过热等现象动力性能只增大50～70％，燃油消耗率高20～30％。
②两冲程小型汽油机应用场合：常用于外置，高功率，低排量的摩托车、助力车、踏板车、卡丁车，以及一些园林用机器上，例如割草机、电锯等等。
因为设计简单、成本低、比功率高。
市面上仍然存在很少数的两冲程柴油发动机系統。
在柴油发动机的域中，通常只有很大排量的动力系统，例如大型海事用发动机或是卡车和重型工程机具动力系统，才会见到二冲程的设计，它们的共同特点是：运行时要求的转速低；并都搭配涡轮增压器以提升功率表现。